天然产物的提取玫瑰精油

天然产物的提取玫瑰精油天然产物的提取玫瑰精油主要内容 n研究的意义和必要性n研究对象的历史（种植、使用、药效等）n现状及发展趋势n主要成分n主要成分的提取分离详尽流程，及其分步详述n分析方法n市场调研及经济技术分析研究的意义和必要性n天然精油商业上称芳香油，医药上称挥发油，是采用蒸馏、浸提、压榨以及吸附等物理方法从芳香植物的花、草、叶、根、茎、皮、果实或树脂中提出出来的具有香气的油状物质。n由于植物性天然精油的主要成分都是具有挥发性和芳香气味的油状物，它们是植物芳香的精华，因此也把植物性天然香料统称为精油。n精油往往以游离态或苷的形式积聚于细胞或细胞组织间隙中。研究的意义和必要性n人类祖先在公元前2000多年就懂得应用某些辛香植物薰制食品、饮料和日用品。随着科学技术的发展，人类对大自然的了解和索取不断增加，对香料的质量要求起来越高。n中国是生产天然香料历史最早的国家之一，迄今，我国用于生产天然精油的植物有约150种，每年生产各种精油达23万吨。我国盛产的脂松节油、桂皮油、茴香油、香柏油、山苍子油、桉叶油、桂花浸膏和树兰浸膏等，无论在产量上和质量上都居世界前茅，已引起国际香料行业的重视。研究的意义和必要性n天然精油是高附加值的产品，大力提倡培植和发展天然精油产业，对推动我国广大农村特别是山区的经济发展具有深远意义。n天然精油是生产高级香料、香精的重要半成品，又是医药、日用化工、轻工、治金等工业的重要原料。它与人们日常生活息息相关。随着生活水平的不断提高，人们对色、香、味的要求越来越迫切，因此，天然精油在我国国民经济和国际贸易等方面将更显其重要性。研究对象的历史（种植、使用、药效等）n玫瑰（Rosa rugosa Thumb）为蔷薇科蔷薇属植物，直立落叶灌木，其花色、香、形俱美，有极高的经济价值，被誉为“金花”。n由于玫瑰品种不同，香气也因此有所差别：n纯甜型(pure sweet)，是世界上最受欢迎的香型，又称国际香型，来源于大马士革玫瑰，亦称突厥玫瑰，学名Rosa damascene Mill。通常花为红色，原产小亚细亚，以保加利亚、土耳其、摩洛哥、法国、俄罗斯等国为主。其中保加利亚是世界上玫瑰油产量最大的国家。研究对象的历史（种植、使用、药效等）n清甜型(fresh and sweet)，来源于百叶玫瑰或五月玫瑰,学名R.centif olia L.，花粉红色，原产于高加索，现主产于摩洛哥与法国；n浓甜型(strong sweet)来源于皱叶玫瑰，亦称重瓣玫瑰，因产于我国，又称中国玫瑰，学名R.rugosa Thunb.，另外，我国的苦水玫瑰,学名R.sertataR.rugosa Y et Ku，香气也属之。n上述3种香型纯甜型最好，第2种次之，浓香型较差。研究对象的历史（种植、使用、药效等）n我国玫瑰主要产地有甘肃、山东、河南、北京、陕西、新疆等地，用来生产玫瑰精油的品种是重瓣玫瑰和苦水玫瑰。n重瓣玫瑰，四川省称“蜀玫”，重庆市称“糖玫”，山东省称“平阴玫瑰”，北京市称“妙峰山玫瑰”，浙江省称“杭州玫瑰”，山西省称“清徐玫瑰”，甘肃省称“龚家湾玫瑰”，实则为同一品种。平阴玫瑰精油由于含有较高的芳樟醇及其氧化物，玫瑰醚含量也不低，其香气透发研究对象的历史（种植、使用、药效等）清灵、多少弥补了萜烯化合物的不足，具有独特的纯正、丰满以及头香清雅和尾香味甜的特点而独具一格。n苦水玫瑰是玫瑰的杂交种，首先在甘肃省永登县苦水繁殖推广，并冠以地名。此处曾是我国最大的玫瑰生产地区，那里有一狭长谷地，气温、雨量及日照等自然条件都适合玫瑰生长，与保加利亚的卡赞勒克玫瑰谷地接近，产量占全国的80以上。研究对象的历史（种植、使用、药效等）n玫瑰精油是从鲜花中提取的，被誉为“精油皇后”、“液体黄金”，国际市场价与黄金等价。n玫瑰精油高度浓缩了玫瑰花的全部精华，集玫瑰花的绿色、天然营养于一体、具有很浓的玫瑰花天然香气。n1、在日用化工上可生产高档香水、香波、香皂、香片、香囊、洗浴液及其他系列化妆品；不仅香味宜人，且具有美容养颜、保护皮肤之功效，属化妆品中的精品及珍品。研究对象的历史（种植、使用、药效等）n2、用于高档烟用香精、食品香精、酒用香精的调配，生产出的玫瑰香型系列香烟、食品、酒饮等。n3、用于窨茶，使茶叶具有独特的玫瑰清香气味，饮之可以清心、醒目，属茶中极品。n4、用于香薰，玫瑰精油香薰可以在心灵上和精神上起到兴奋神经的作用，在头疼，疲劳，消化不良的时候使用效果非常好。研究对象的历史（种植、使用、药效等）n玫瑰花还是珍贵的中药材，花蕾和根可入药。46月间，当花蕾将开放时分批采摘，除去花柄及蒂，用文火迅速烘干后即可入药。性味归经：甘、微苦，温，归肝、脾经。具有行气解郁，和血散淤之功效。n玫瑰水可作为强心药、治腹痛药、苏醒药等。n玫瑰丸能化涎、生津、去毒。n玫瑰蜜能治口舌赤烂、鹅口疮。现状及发展趋势n玫瑰作为特殊香料，其玫瑰油的香型受其栽培品种、生态条件和加工技巧的影响，三者缺一不可。n玫瑰花精油含量低，一般在0.030.05。目前的研究主要集中在通过加工工艺来提高玫瑰精油的得率方面或通过玫瑰花蕾采摘后生理衰老机制的研究，探讨玫瑰花含油量的变化。另外，最佳采收时期和采摘时间在玫瑰精油生产中也有重要的实际意义。现状及发展趋势n我国传统玫瑰品种香型不符合世界同行业的要求，因此，引种最佳国际香型玫瑰品种，寻求最佳生态条件和加工技巧是我国科学家的一贯追求。n“卡赞勒克”来自保加利亚的玫瑰谷，现在陕西称作“秦渭玫瑰”，已成为陕西的主栽品种。该品种不仅含油率高，香气符合，而且在工艺上已经掌握，精油质量达到了ISO 9842和BC653的要求,从近年来企业营销效果来看，完全符合国际市场要求。现状及发展趋势n百叶玫瑰主要产于摩洛哥和法国两国，其品种的含油率低，系从花用浸提法制取玫瑰油，与保加利亚生产的目的相反，主要是用于生产玫瑰水，玫瑰油仅为副产品。玫瑰水的主要香成分是为可溶于水的苯乙醇。现状及发展趋势n苦水玫瑰作为我国玫瑰的主栽品种之一，具有耐旱、耐寒、耐瘠薄的优点，在20世纪6080年代发挥了较大的作用，目前在甘肃苦水面积仍然较大。是制作玫瑰糖浆、玫瑰干花蕾的主要原料。但从精油品质方面与国际香型玫瑰相比差距较远，建议不应作为重点油用玫瑰发展对象。主要成分n大量研究表明：玫瑰精油的主要化学成分为香茅醇、香叶醇、苯乙醇、金合欢醇及其酯类、芳樟醇、玫瑰醚、丁香酚、甲基丁香酚等，但由于含量上的多少及其化学成分上的差异，使这几种玫瑰油的香气产生了微妙的出入。n保加利亚玫瑰油中已检出275种化合物，其中香茅醇是它的基本组成，香叶醇是第二基本组成，位居第三的是香叶醇的反式异构体橙花醇。比例为：香茅醇/（香叶醇+橙花醇）1.93.0，香茅醇/香叶醇2.54.2。主要成分n法国玫瑰油、摩洛哥玫瑰油，由于各香气物质分配协调、和谐，其香气清甜、纯正，具新鲜的玫瑰花香。n苦水玫瑰油、平阴玫瑰油在成分分配比上不够满意，以至花香气不足甚至稍显杂气。苦水玫瑰油还含有较多的2-十二烷酮、2-十三烷酮、2-十四烷酮、2-十五烷酮，使之稍显油脂气。平阴玫瑰油中轻质精油成分普遍偏轻，重组分很少，尤其是顺、反玫瑰醚高达8.8，使轻质精油的香气浓郁。主要成分的提取分离详尽流程，及其分步详述n二步变馏式回水蒸馏法工艺及技术二步变馏式回水蒸馏法工艺及技术n1 1、鲜花采集、保存与加工设备、鲜花采集、保存与加工设备花期每天早晨10时前,将开放和半开放的花朵摘下入笼带回加工厂进行保存处理。将玫瑰鲜花与食盐按4:1混合并搅拌均匀放入密闭的容器中保存。玫瑰花精油提取采用图1所示的生产设备,此设备为发明者自行设计的不锈钢蒸馏器，卧式冷凝，回水蒸馏，容积约3000L，每罐可蒸馏玫瑰花500kg。二步变馏式回水蒸馏法工艺及技术n2 2、加工工艺、加工工艺n2.1工艺流程 是一种先低馏速(100Lh-1)3h、后高馏速(125Lh-1)1h的“二步变馏式水中回水蒸馏”玫瑰花精油的方法。该方法是一个生产工艺简单,易于掌握,效果好的精油提取工艺,其生产过程如下:二步变馏式回水蒸馏法工艺及技术n2.22.2操作要点操作要点将盐渍玫瑰花放入蒸馏罐中，通入水蒸气加热，当花水温度达到70左右时打开冷凝水，开始沸腾时计时，先用较低蒸馏速度(100Lh-1)蒸馏3h，冷凝水温保持3537；然后适度增大蒸馏速度(125Lh-1)继续蒸馏1h，冷凝水温可适度提高到40左右。在蒸馏过程中随时分离精油，混合后即为成品。二步变馏式回水蒸馏法工艺及技术n2.32.3最佳工艺参数最佳工艺参数 n用食盐(玫瑰花:食盐=4:1)盐渍保存玫瑰花125d为宜，花:水=1:4。n蒸馏方法，先以100Lh-1蒸馏3h，后以 125Lh-1 蒸馏1h。分析方法n玫瑰精油为淡黄色液体,用毛细管气相色谱对精油（秦渭玫瑰）化学成分进行分析,并按照ISO 9842要求检测出了15种主要成分的位置和含量(图2),其位置与标准图谱对比结果完全一致。分析方法nISO 9842规定的香茅醇(Citronellol)、橙花醇(Nerol)、香叶醇(Geraniol)3种主要成分含量,秦渭玫瑰精油均在范围之内。n苯乙醇(Phenylethyl alcohol)为水溶性极强的成分,不同产地的玫瑰油其含量相差极大,ISO 8942和BC653规定了其最高含量分别为2和1，秦渭玫瑰精油该物质为1.03，同样达到了标准要求。分析方法n玫瑰油含有固态碳氢化合物,称为斯蒂罗波廷(stearoptene)，俗名玫瑰蜡。主要成分n_C17+C19+C21+C23，含量差别较大，并受多种因素，如当年的气候、花开放的程度及加工工艺的影响，ISO 9842未作规定。按BC653规定的成分要求为1433，秦渭玫瑰精油的含量为15.7%，符合要求。市场调研及经济技术分析n在国际市场上，玫瑰油每千克的售价通常为60008000美元。其中又以保加利亚生产的质量为最好，每千克可达8000美元，有时最高可达9500美元。目前全世界玫瑰油的年产量为3000千克左右，除保加利亚外，土耳其、摩洛哥、法国、印度等国也具有规模生产玫瑰油的能力。n玫瑰精油就是一种珍贵的天然香料，俗有“液体黄金”之称，需求量逐年增加。据统计，国际市场上玫瑰油需求量每年以10的速度递增，这直接导致了玫瑰油价格的居高不下。市场调研及经济技术分析n从国内外玫瑰油市场的现状来看，主要存在以下几个问题：n1、供求不平衡，存在很大的市场缺口。由于玫瑰油的神奇功效，其用途也越来越广泛，除用于高级香水、化妆品外，还可药用。目前全球国际香型玫瑰精油的年产量不足3500千克，但需求量随着人们生活档次的提高在不断增长，从1999年至2004年这五年，年均以10的比例递增，考虑到玫瑰种植生长周期及主要影响其产量的自然环境与灾害等因素，此类型优质产品在近10年销售市场中仍将供不应求，故其市场销售价从1999年的每千克4500美元增长到2004年的7400美元。市场调研及经济技术分析n2、质量生产无保证，良莠不齐。有些地方听说国际市场上玫瑰油比黄金还贵，就盲目投资建厂搞玫瑰油，没有得到国际香料生产的相关资料和可靠的技术性情报，没有到国外玫瑰油市场进行详细考察，没有先期请权威专家论证可行性，国际市场对天然玫瑰香料的技术成分指标要求也没搞清楚，香型不对国际“口味”，又不会切割添加等整理技术；国内用量不大，而且由于成本高，很快有些企业就不用天然产品而改用化工产品了。在国内外市场行情都不清楚的情况下，就大种特种，大炼特炼，步入了误区。生产的玫瑰油品质低下，价格自然也上不去。市场调研及经济技术分析n3、市场不够规范，比较混乱。由于玫瑰油的生产缺乏一个统一的标准，所以在质量上也难有保证，市场上价格是五花八门，从几千到几万不等，品质的稳定性做不到，种植的粗放无标准，采摘和原料处理的随意性，设备的简陋等等导致了现在这个状况。要解决这个状况关键是如何做到标准化生产，产品稳定，达到一定的标准，让用户或者是调香师愿意使用,放心使用。市场调研及经济技术分析n对于国内玫瑰油生产的几点建议：n1、发掘潜力，大力发展玫瑰加工。我国适宜种植玫瑰的地区很多，但真正形成规模的也只有甘肃、山东等地。对于这些地区，要充分利用市场，大力发展玫瑰种植和玫瑰深加工。市场调研及经济技术分析n2、提高玫瑰油的质量，努力与国际标准接轨。n 首先，要从玫瑰的品种抓起。玫瑰的种类繁多，国内作为香料栽培而有经济价值的两种玫瑰：平阴的重瓣玫瑰和甘肃的苦水玫瑰。多年栽培表明：陕西的秦渭玫瑰不仅保持了原“卡赞勒克”玫瑰的品种品质，而且完全适应陕西的生态条件，生长健旺，花量大、含油率高。其次，还要重视玫瑰的种植。要真正做到规模种植，现代化管理，这样种出来的玫瑰花质量才有保障。市场调研及经济技术分析 最后，要采用国际先进加工技术，生产出符合标准的玫瑰油来。目前国际上生产玫瑰油的技术已经相当成熟，国内生产厂家要积极开发引用先进设备，坚决抛弃过去那种小规模、小作坊式的生产。n3、强强联合，做大做强玫瑰油市场。政府部门要提供好信息引导、技术服务和农户所亟缺的资金后援，大力支持，企业之间要做到强强联合，扩大生产规模，主动与市场衔接，尽量减少中间环节，随时掌握市场最新行情。市场调研及经济技术分析n4、真正做到综合开发，不唯卖油为目的。玫瑰加工可以多方向发展，搞综合开发深度加工，除玫瑰油外，还可以做酒、做酱、做浆、做香水、作玫瑰食品等。目前，我国已利用玫瑰开发出十几种新药、特药以及化妆品等，加工制作的玫瑰花茶价格是普通花茶价格的23倍，既可获取附加值，又可避开单一经营风险。参考文献1.哈成勇,沈敏敏,刘治猛.天然产物化学与应用M.北京:化学工业出版社,2003.72.吕晓华,等.GC/MC分析玫瑰花精油的化学成分J.郑州大学学报,1999,31(4):69-723.吕海芸,樊祥熹.提取玫瑰精油的研究J.北京师范学院学报,自科版,1989,10(1):46-494.高彦祥.超临界CO2萃取香料精油的研究J.食品与发酵工业,1996,(6):8-125.郭永来,孟宪水.玫瑰精油生产中工艺参数的控制J.香料香精化妆品,1992,(3):35-366.马希汉,王永红,胡亚云,张广军.精油玫瑰研究J.西北林学院学报,2004,19(4):138-1417.汝绍轩.平阴玫瑰花J.中国林为业,1996,(6):41结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！39